Newswise – Новый тип стволовых клеток, то есть клетки с регенерирующими способностями, могут быть ближе на горизонте, показывает новое исследование, проведенное UNSW в Сиднее.
Стволовые клетки (называемые индуцированными мультипотентными стволовыми клетками или iMS) могут быть получены из легкодоступных человеческих клеток – в данном случае жировых – и перепрограммированы, чтобы действовать как стволовые клетки.
Результаты исследования на животных, в ходе которого были созданы стволовые клетки человека и проверена их эффективность на мышах, были опубликованы в Интернете в Достижения науки сегодня – и хотя результаты обнадеживают, необходимы дополнительные исследования и тесты, прежде чем какой-либо потенциальный перевод на лечение людей.
«Разработанные нами стволовые клетки могут адаптироваться к окружающей среде и восстанавливать различные поврежденные ткани», – говорит гематолог. Джон Пиманда, профессор UNSW Медицина и здоровье и соавтор исследования.
«Насколько мне известно, никто раньше не создавал адаптивные мультипотентные стволовые клетки человека. Это неизведанная территория».
Ученые создали клетки iMS в лаборатории, подвергая человеческие жировые клетки воздействию смеси соединений, из-за которой клетки теряли свою первоначальную идентичность. Этот процесс также удалял «метки молчания» – метки, отвечающие за ограничение идентичности клеток.
Исследователи вводили человеческие iMS-клетки мышам, где они сначала оставались бездействующими. Но когда мыши получили травму, стволовые клетки адаптировались к окружающей среде и превратились в ткань, которая нуждалась в ремонте, будь то мышцы, кости, хрящи или кровеносные сосуды.
«Стволовые клетки действовали как хамелеоны», – говорит ведущий автор. Д-р авани Ёола, постдокторский исследователь стволовых клеток в лаборатории профессора Пиманды. Д-р Йеола провела эту работу в рамках своей докторской диссертации в UNSW Medicine & Health.
«Они следовали местным подсказкам, чтобы слиться с тканью, которая требовала заживления».
Существуют существующие технологии трансформации клеток в стволовые клетки, но у них есть ключевые ограничения: тканеспецифические стволовые клетки по своей природе ограничены в диапазоне тканей, которые они могут создавать, а индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) не могут быть напрямую введены, поскольку они несут риск развития опухолей. Перед использованием iPS-клетки также нуждаются в дополнительной обработке для образования определенных типов клеток или тканей. Необходимы дополнительные исследования, чтобы проверить, как iPS-клетки и ткани, созданные тканеспецифическими стволовыми клетками, функционируют у людей.
Клетки iMS, которые сделаны из взрослой ткани, не показали никаких признаков нежелательного роста ткани. Они также адаптировались к различным типам тканей у мышей.
«Эти стволовые клетки не похожи ни на какие другие, которые в настоящее время проходят клинические испытания», – говорит д-р Йеола.
«Они сделаны из собственных клеток пациента, что снижает риск отторжения».
Исследование основано на результатах 2016 года. исследование с использованием клеток мыши и является следующим шагом перед испытаниями только на людях. Но предстоит еще долгое ожидание – и предстоит еще много исследований, – чтобы оценить, являются ли клетки безопасными и успешными для людей.
Если будет доказано, что клетки iMS безопасны для использования человеком, они могут однажды помочь вылечить что угодно, от травм до повреждения сердца.
«Это еще один шаг в области лечения стволовыми клетками», – говорит д-р Йеола.
Простая, но мощная технология
Каждая клетка человека – будь то клетка сердца или клетки мозга – имеет одно и то же содержание ДНК. Клетки выглядят и ведут себя по-разному, потому что они используют разные части ДНК.
Части ДНК, которые клетки не используют, обычно отключаются естественными модификациями.
«Идея, лежащая в основе нашего подхода, заключалась в том, чтобы отменить эти модификации», – говорит профессор Пиманда.
«Мы хотели, чтобы у клеток была возможность использовать эту часть ДНК, если есть сигнал извне».
Исследователи перепрограммировали жировые клетки, используя два соединения: азацитидин, лекарство, используемое в терапии рака крови; и естественный фактор роста, который стимулирует рост клеток и восстановление тканей.
Клетки высвободили свой жир и потеряли свою идентичность жировой клетки примерно через три с половиной недели после лечения.
«Это очень простая технология», – говорит Доктор Ваше Чандракантан, старший научный сотрудник UNSW Medicine & Health и соавтор исследования. Доктор Чандракантан, который вместе с профессором Пиманда руководил исследованием мышей в 2016 году, придумал идею создания iMS-клеток.
Он говорит, что есть две основные возможности для потенциального клинического применения.
«Одна из идей состоит в том, чтобы взять жировые клетки пациента и поместить их в аппарат, где он инкубируется с этим соединением. Когда все будет готово, эти перепрограммированные клетки можно поместить во флакон, а затем ввести пациенту», – говорит доктор Чандракантан.
«Другой вариант – объединить два соединения в простую мини-помпу, которую можно установить в организме, как кардиостимулятор».
Теоретически эту мини-помпу можно разместить рядом с той частью тела, которая нуждается в помощи (например, с сердцем), где она может выдавать регулируемые дозы для создания новых стволовых клеток.
Заглядывая вперед
Хотя результаты обнадеживают, исследователи помнят, что до потенциального внедрения методов лечения людей еще далеко.
«Безопасность – наша первая и главная забота», – говорит профессор Пиманда.
«Доклинические исследования и клинические испытания еще предстоит провести, и мы должны быть уверены, что сможем генерировать эти клетки в безопасном состоянии.
«Отраслевые партнеры могут поделиться опытом в производстве ячеек iMS клинического уровня, а также в разработке и проведении клинических испытаний», – говорит он. «Это поможет вывести это исследование на следующий этап».
Доктор Чандракантан говорит, что если будущие исследования увенчаются успехом, внедрение этой терапии в реальном мире может занять до 15 лет.
«Успешные медицинские исследования, которые достигают своей конечной цели – то есть перевод на обычные клинические заявки и лечение – часто могут занять многие десятилетия», – говорит д-р Чандракантан. «Могут быть препятствия, неудачи и неудачные эксперименты. Такова природа исследования.
«Хотя эти открытия очень интересны, я буду сдерживать свое волнение, пока мы не доведем их до пациентов».
###
.